Que son los polimeros y plasticos, como se clasifican, sus aplicaciones, como se producen. Que es la vulcanizacion

1. Polímeros y elastómeros
Composición
E.T.N°10 “Fray Luis Beltrán”
Nicolás Villalba

2. Polímeros: los polímeros son macromoléculas formadas por la unión de moléculas de menor
tamaño denominadas monómeros.
Clasificación según su origen
Según su origen, los polímeros pueden ser clasificados en naturales, sintéticos y
semisintéticos.
1) El almidón, la celulosa, la seda y el ADN son ejemplos de polímeros naturales. Se
producen por procesos químicos naturales.

3. 2) Los polímeros semisintéticos se obtienen por transformación de polímeros naturales
como, por ejemplo, la nitrocelulosa, el caucho vulcanizado, etc.
3) Entre los polímeros sintéticos encontramos el nailon, el polietileno y la baquelita.
Son generalmente obtenidos mediante procesos tecnológicos a partir de los
monómeros. Los polímeros sintéticos provienen mayoritariamente del petróleo.
Después de un proceso de cracking y reforming, se tienen moléculas simples, como
etileno, benceno, etc., a partir de las que comenzará la síntesis del polímero.

4. Clasificación según su origen
Polímeros orgánicos Polímeros inorgánicos
Son los que presentan en su cadena principal
átomos de carbono. A su vez estos pueden ser
clasificados en vinílicos y no vinílicos.
En los polímeros orgánicos vinílicos, la cadena
principal de sus moléculas está formada
exclusivamente por átomos de carbono. Estos
derivan de monómeros vinílicos, es decir, dos
átomos de carbono unidos por una doble ligadura.
Dentro de ellos se pueden distinguir:
- Poliolefinas, formados mediante la
polimerización de olefinas (polietileno y
polipropileno).
- Polímeros estirénicos, que incluyen al estireno
entre sus monómeros (poliestireno y caucho
estireno-butadieno).
Los polímeros inorgánicos son los que su cadena
principal está constituida por elementos
(átomos) distintos a carbono como ser silicio,
germanio, estaño, fósforo, o azufre. Ejemplos
de estos son:
- Polisiloxanos
- Polisilanos
- Poligermanos
- Poliestannanos
- Polifosfacenos
- Polisulfuros

5. Clasificación según su comportamiento térmico y elástico
Para clasificar polímeros, una de las formas empíricas más sencillas consiste en calentarlos
por encima de cierta temperatura. Según si el material funde y fluye o por el contrario no lo
hace se diferencian en termoplásticos o termoestables (termofijos) respectivamente.
1.- Los termoplásticos, fluyen (pasan al estado líquido) al calentarlos y se vuelven a
endurecer (vuelven al estado sólido) al enfriarlos. Su estructura molecular presenta pocos (o
ningún) entrecruzamientos. Ejemplos: polietileno (PE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo
PVC.

6. 2.- Los termoestables, no fluyen. Al calentarlos se descompongan químicamente, en vez de
fluir. Este comportamiento se debe a una estructura con un alto nivel de
entrecruzamientos, que impiden los desplazamientos relativos de las moléculas.

7. Clasificación según la forma de la cadena polimérica
De acuerdo a la forma de las cadenas macromoleculares los polímeros pueden ser:
Polímero lineal: es una molécula polimérica en la cual los átomos se arreglan más o menos
en una larga cadena que no tiene ramificaciones. A esta cadena se denomina cadena
principal. Por lo general, algunos de estos átomos de la cadena están enlazados a su vez, a
pequeñas cadenas de átomos. Estas cadenas pequeñas se denominan grupos pendientes.
Polímero ramificado: estos ocurren cuando grupos de unidades se ramifican a partir de
una larga cadena polimérica. Estas ramas se conocen como cadenas laterales y también
pueden ser grupos muy largos de estructuras repetitivas. Los polímeros con muchas
ramificaciones se conocen como dendrímeros, y estas moléculas pueden formar una
correa cuando se las enfría.

8. Polímero entrelazado: este polímero forma cadenas largas, ya sean ramificadas o lineales,
que pueden formar enlaces entre las moléculas poliméricas. Debido a que forman enlaces
covalentes que son mucho más fuertes que las fuerzas intermoleculares que atraen otras
cadenas poliméricas, el resultado es un material más resistente y estable.

9. Aplicaciones
En referente a lo mecánico existen ciertas aplicaciones como:
 Aplicaciones estructurales, paneles, tuberías.
 Aplicaciones con elevadas prestaciones a impactos; parachoques, embalajes.
 Aplicaciones para disipar vibraciones mecánicas.
En referente a empleos de la vida cotidiana existen diversos usos, tales como:
Revestimientos, adhesivos, envasado, ropa, electrolitos, superconductores eléctricos,
conductores, electroluminiscencia, materiales con óptica no lineal, soportes para síntesis
orgánica, biomedicina, deportes, objetos plásticos, etc

10. Polimerización: es una reacción química por la cual los reactivos, monómeros, forman enlaces
químicos entre sí, para dar lugar al polímero.
Polimerización por adición
La polimerización por adición se da cuando la molécula de monómero pasa a formar parte del
polímero sin pérdida de átomos, es decir, la composición química de la cadena resultante es
igual a la suma de las composiciones químicas de los monómeros que la conforman. Por lo
cual, durante la polimerización por adición no se generan subproductos. Este proceso de
polimerización presenta tres etapas características:
1) Etapa de iniciación: provocada por la acción de peróxidos orgánicos, estos mediante
calor o radiación rompen su estructura para dar lugar a radicales libres (con electrones
libres) que obligan al desdoblamiento del doble enlace.
2)
Etapa de propagación: se produce el crecimiento de la cadena de un modo espontáneo.
3) Etapa de terminación: el crecimiento de la cadena acaba cuando se produce la unión del
extremo de la cadena en crecimiento con un radical libre (finalizador) o por la unión de
los extremos de dos cadenas en crecimiento simultáneo.

11. Un ejemplo para ilustrar este punto podría ser la síntesis del polietileno. Cuando se
polimeriza el etileno para obtener polietileno (PE), cada átomo de la molécula de etileno se
transforma en parte del polímero . El monómero es adicionado al polímero en su totalidad.

12. Polimerización de condensación
Se forma por un mecanismo de reacción en etapas, es decir que no depende de la reacción
por la que es precedida: el polímero se forma dado que los monómeros que actúan aquí
tienen más de un grupo funcional capaz de reaccionar con el grupo de otro monómero. Los
grupos ácido carboxílico, amino y alcohol son los más utilizados en estos fines. Aquí, por
cada nuevo enlace que se forma entre los monómeros, se libera una molécula pequeña. Esta
polimerización es muy característica de los biopolímeros, por ejemplo, de los enlaces
peptídico y glucosidicos.

13. Polimerización de crecimiento en cadena
A partir de un monómero se genera una especie reactiva, la cual participa en una reacción
que la consume y que a su vez genera otra especie similar. Así cada reacción depende de la
formación de una especie reactiva en la reacción anterior.
Polimerización de crecimiento en
etapas
La cadena de polímero crece paulatinamente siempre y cuando haya monómeros disponibles,
añadiéndose un monómero cada vez. Se incluyen todos los polímeros de condensación de
Carothers y algunos otros que no liberan moléculas pequeñas pero sí se forman
gradualmente, como por ejemplo, los poliuretanos.

14. Plásticos
Son sustancias de similares estructuras que carecen de un punto fijo de evaporación y
poseen, durante un intervalo de temperaturas, propiedades de elasticidad y flexibilidad
que permiten moldearlas y adaptarlas a diferentes formas y aplicaciones.
Clasificación de los plásticos
Los plásticos están diferenciados según un Código de Identificación de Plásticos, que es un
sistema utilizado internacionalmente en el sector industrial para distinguir la composición de
resinas en los envases y otros productos plásticos. Los diferentes tipos de plástico se
identifican con un número del 1 al 7 ubicado en el interior del clásico signo de reciclado
(triángulo de flechas en seguimiento).

15. Métodos de conformado
Existen varias técnicas para dar forma a los plásticos. Algunas de las más comunes son:
1. Extrusión
2. Inyección
3. Compresión
4. Soplado
5. Moldeado al vacío
6. Calandrado (Laminado/Hilado)

16. Método de extrusión

17. Método de inyección

18. Método compresión

19. Método de soplado

20. Método de modelado al vacío

21. Método de calandrado

22. Vulcanización
La vulcanización es un proceso químico para la conversión del caucho o polímeros relacionados
en materiales más duraderos a través de la adición de azufre u otros equivalentes "curativos".
Estos aditivos modifican el polímero mediante la formación de enlaces cruzados (puentes)
entre las distintas cadenas de polímeros. El material vulcanizado es menos pegajoso y tiene
propiedades mecánicas superiores. Una amplia gama de productos se fabrican con caucho
vulcanizado incluidos los neumáticos, suelas de zapatos, mangueras y discos de hockey.

23. Moldeo por inyección del
plástico
En este proceso el plástico es fundido en la máquina de moldeo por inyección del plástico y
luego inyectado en un molde a alta presión. Allí, el material es enfriado, solidificado y luego
liberado al abrirse las dos mitades del molde. Esta técnica da como resultado un producto
plástico con una forma fija y predeterminada.